نظرية النسبية التي وضعها ألبرت أينشتاين هي واحدة من أهم النظريات في الفيزياء الحديثة، وتنقسم إلى جزأين: النسبية الخاصة والنسبية العامة. سأشرح كل منهما بطريقة مبسطة.
1. النسبية الخاصة (1905):
النسبية الخاصة تتعامل مع الأجسام التي تتحرك بسرعة ثابتة، أي غير متسارعة. وتقدم فكرتين أساسيتين:
- ثبات سرعة الضوء: سرعة الضوء في الفراغ ثابتة دائمًا، وتساوي حوالي 300,000 كيلومتر في الثانية، وهي لا تتغير بغض النظر عن سرعة الشخص الذي يقيسها.
- نسبية الزمن والمكان: الزمن والمكان ليسا مطلقين، بل يعتمد قياسهما على حركة الراصد. بعبارة أخرى، إذا كان شخصان يتحركان بسرعتين مختلفتين، فإنهما سيشاهدان الزمن والمكان بشكل مختلف.
مثال:
- إذا كنت تسافر بسرعة قريبة من سرعة الضوء، فإن الزمن بالنسبة لك سيبطئ مقارنة بمن يبقى ثابتًا. وهذا ما يُعرف بـ تمدد الزمن.
هذه المعادلة تعني أن الكتلة والطاقة مرتبطتان؛ أي أن الكتلة يمكن أن تتحول إلى طاقة والعكس.
2. النسبية العامة (1915):
النسبية العامة توسع الأفكار السابقة لتشمل الأجسام المتسارعة والجاذبية. هنا النقطة الأساسية هي:
- الكتلة تؤثر على الزمكان: الأجسام الضخمة، مثل الكواكب والنجوم، تؤثر على “نسيج” المكان والزمن المحيط بها. بعبارة أخرى، الأجسام الثقيلة “تنحني” الزمكان حولها. وهذا ما نراه كـ جاذبية.
مثال:
- الشمس، بكتلتها الكبيرة، تنحني الزمكان حولها، وهذا ما يجعل الأرض تدور حول الشمس وليس فقط تتحرك في خط مستقيم.
تأثيرات النسبية العامة:
- انحناء الضوء: الضوء ينحني عندما يمر بجوار جسم ضخم، وهذا تم إثباته أثناء كسوف الشمس عام 1919.
- الزمن والجاذبية: الزمن يتباطأ بالقرب من الأجسام الضخمة. مثلاً، الساعة بالقرب من الأرض (حيث الجاذبية أقوى) تتحرك ببطء أكبر مقارنة بالساعة الموجودة في الفضاء.
الخلاصة:
- النسبية الخاصة تركز على السرعات العالية وتظهر أن الزمن والمكان نسبيان، بينما النسبية العامة تتعامل مع الجاذبية وتوضح أن الكتلة تنحني الزمكان.
رابط الفيديو
